Kriosfera Ziemi kurczy się o 33,000 87,000 mil kwadratowych (XNUMX XNUMX kilometrów kwadratowych) rocznie.
Oznacza to, że wszystkie obszary z zamarzniętą wodą i glebą na Ziemi zmniejszyły się średnio o wielkość Jeziora Górnego rocznie w latach 1979-2016 w wyniku zmian klimatycznych.
Odkrycia pochodzą z pierwszej globalnej oceny zasięgu śniegu, pokrywy lodowej i zamarzniętego gruntu na powierzchni Ziemi, krytycznego czynnika chłodzenia planety przez odbite światło słoneczne, oraz jego reakcji na rosnące temperatury.
„Pomimo częstych doniesień o „kurczącej się” kriosferze, wcześniejsze szacunki skupiały się tylko na poszczególnych zmiennych, takich jak obszar lodu morskiego lub śnieżna pokrywa – mówi Oliver Frauenfeld, profesor nadzwyczajny i klimatolog na wydziale geografii Texas A&M University.
„Nikt nie próbował wymyślić globalnego oszacowania kriosfery jako całości i określić ilościowo wielkości jej spadku. Nasz zapis zasięgu kriosferycznego może służyć jako przydatny wskaźnik zmiany klimatu, podobnie jak inne parametry życiowe, takie jak globalna temperatura lub poziom morza”.
Rozmiar lądu pokryty zamarzniętą wodą jest tak samo ważny jak jego masa, ponieważ jasna biała powierzchnia tak skutecznie odbija światło słoneczne, chłodząc planetę. Zmiany wielkości lub lokalizacji lodu i śniegu mogą zmieniać temperaturę powietrza, zmieniać poziom morza, a nawet wpływać na prądy oceaniczne na całym świecie.
„Kriosfera jest jedną z najbardziej wrażliwych wskaźniki klimatyczne i pierwszy, który zademonstrował zmieniający się świat”, mówi Xiaoqing Peng, geograf fizyczny na Uniwersytecie w Lanzhou i pierwszy autor artykułu w Przyszłość Ziemi. „Zmiana jego wielkości stanowi poważną zmianę globalną, a nie problem regionalny lub lokalny”.
Więcej niż sezonowe kurczenie się
Kriosfera zawiera prawie trzy czwarte słodkiej wody na Ziemi, aw niektórych regionach górskich malejące lodowce zagrażają dostawom wody pitnej. Wielu naukowców udokumentowało kurczenie się pokryw lodowych, kurczenie się pokrywy śnieżnej i utratę lodu morskiego w Arktyce w wyniku zmian klimatycznych. Jednak żadne wcześniejsze badania nie uwzględniały całego zasięgu kriosfery nad powierzchnią Ziemi i jej reakcji na ocieplenie temperatury.
Peng i jego współautorzy z Lanzhou University obliczyli dzienny zasięg kriosfery i uśrednili te wartości, aby uzyskać roczne szacunki. Podczas gdy kriosfera rośnie i kurczy się wraz z porami roku, odkryli, że średni obszar pokryty przez kriosferę Ziemi zmniejszył się ogólnie od 1979 roku, co jest skorelowane ze wzrostem temperatury powietrza.
Kurczenie się wystąpiło głównie na półkuli północnej, co roku powodując utratę około 102,000 39,300 kilometrów kwadratowych (około 14,000 5,400 mil kwadratowych), czyli około połowy wielkości Kansas. Straty te są nieznacznie równoważone przez wzrost na półkuli południowej, gdzie kriosfera powiększa się o około XNUMX XNUMX kilometrów kwadratowych (XNUMX mil kwadratowych) rocznie.
Wzrost ten miał miejsce głównie w lodzie morskim w Morzu Rossa wokół Antarktydy, prawdopodobnie z powodu wzorców wiatru i prądów oceanicznych oraz dodatku zimna woda topiąca się z lodowców Antarktyki.
Kriosfera zamrożona krócej
Szacunki wykazały, że nie tylko kurczy się globalna kriosfera, ale także wiele regionów pozostaje zamrożonych przez krótszy czas. Przeciętny pierwszy dzień zamarzania przypada obecnie około 3.6 dnia później niż w 1979 roku, a lód topnieje około 5.7 dnia wcześniej.
„Ten rodzaj analizy to dobry pomysł na globalny indeks lub wskaźnik zmian klimatu” – mówi Shawn Marshall, glacjolog z University of Calgary, który nie był zaangażowany w badanie. Uważa, że naturalnym kolejnym krokiem byłoby wykorzystanie tych danych do zbadania, kiedy pokrywa lodowa i śnieżna daje Ziemi szczytową jasność, aby zobaczyć, jak zmiany albedo wpływają na klimat w ujęciu sezonowym lub miesięcznym i jak zmienia się to w czasie.
Aby skompilować swoje globalne oszacowanie zasięgu kriosfery, autorzy podzielili powierzchnię planety na system siatki. Wykorzystali istniejące zestawy danych dotyczące globalnego zasięgu lodu morskiego, pokrywy śnieżnej i zamarzniętej gleby, aby zaklasyfikować każdą komórkę w siatce jako część kriosfery, jeśli zawierała co najmniej jeden z trzech składników. Następnie oszacowali zasięg kriosfery w ujęciu dziennym, miesięcznym i rocznym oraz zbadali, jak zmieniał się on w ciągu 37 lat badań.
„Ta ocena zasięgu kriosferycznego jest ważnym pierwszym krokiem”, mówi Frauenfeld. „To, co byłoby jeszcze lepsze, to podobny zapis objętości kriosferycznej, ponieważ umożliwiłby nam powiązanie zmienności kriosferycznej z innymi skutkami zmiany klimatu, takimi jak wzrost poziomu morza. Niestety obecnie nie mamy wystarczająco dobrych obserwacji dla wszystkich części globu, aby opracować solidne szacunki objętości kriosfery”.
Autorzy twierdzą, że globalny zestaw danych można teraz wykorzystać do dalszego badania wpływu zmian klimatycznych na kriosferę oraz tego, jak te zmiany wpływają na ekosystemy, wymianę węgla oraz czas cykli życia roślin i zwierząt.
Źródło: Mariam Moeen dla Uniwersytet Texas A&M
